安全鞋絕緣層耐高壓擊穿電壓檢測（電絕緣安全鞋工頻耐壓 / 擊穿試驗）

一、適用標準

國內(nèi)強制標準

GB 12011-2020《足部防護 絕緣鞋》（現(xiàn)行主標準）

GB/T 20991《個體防護裝備 鞋的測試方法》（試驗方法）

DL/T 1476 電力工器具預(yù)防性試驗（在用絕緣鞋周期檢測）

??重要區(qū)分：電絕緣安全鞋 ≠ 防靜電鞋 / 導電安全鞋，二者絕緣性能互斥，不能混用測試方法。

國外常用ISO 20345、ASTM F2413（EH 防電擊安全鞋）

二、測試原理

在安全鞋內(nèi)部（模擬人體）與鞋底外側(cè)（大地）之間施加50Hz工頻正弦交流電壓，逐步升壓；觀察絕緣鞋底絕緣層是否發(fā)生擊穿、閃絡(luò)，同時監(jiān)測泄漏電流。分為兩類試驗：

1. 規(guī)定耐壓試驗（型式試驗 / 出廠檢驗）：升到標準電壓保持 1min，考核耐受能力；

2. 擊穿電壓試驗（破壞性試驗）：持續(xù)勻速升壓直至絕緣擊穿，記錄擊穿電壓值（材料極限耐壓）。

三、試驗設(shè)備

1. 工頻耐壓試驗裝置（交流耐壓儀），容量≥0.5kVA；

2. 精度：電壓表≤1.5 級，毫安表≤1.0 級；

3. 電極：銅片、Φ(3.5±0.6) mm 不銹鋼珠；

4. 金屬水槽、含水海綿；

5. 溫濕度計。

四、樣品預(yù)處理與環(huán)境條件

1. 環(huán)境：溫度 15～35℃，相對濕度 45%～75%；

2. 樣品：成鞋制造完成后存放≥72h，測試前在試驗環(huán)境靜置≥3h；

3. 外觀預(yù)檢：鞋底無裂紋、貫穿損傷、嚴重磨損、油污。

五、標準電極布置（整鞋測試，GB 12011）

1. 鞋內(nèi)放入銅片，上鋪不銹鋼珠：

2. 布面膠鞋：鋼珠高度≥15 mm

3. 皮鞋 / 復(fù)合底安全鞋：鋼珠高度≥30 mm鋼珠連接高壓輸出端（內(nèi)電極）；

4. 將鞋子放入金屬水槽，底部墊含水海綿；

關(guān)鍵：含水海綿只接觸鞋底，嚴禁浸濕鞋幫，防止沿面漏電短路；水槽金屬外殼可靠接地（外電極）。

若只做鞋底絕緣片小樣擊穿試驗（材料研發(fā)）：采用兩塊平行金屬平板電極，試樣夾在中間，上下電極平整貼合。

六、標準升壓程序（工頻耐壓試驗，非破壞性）

1. 調(diào)壓初始歸零，確認設(shè)備可靠接地；

2. 升壓速率：

3. 0 → 75% 試驗電壓：≈1000 V/s

4. 75% → 額定試驗電壓：降至100 V/s（防止沖擊擊穿）

5. 到達規(guī)定電壓后保持 60 s（1 min）；

6. 持續(xù)記錄泄漏電流；

7. 試驗結(jié)束勻速降壓至零，禁止直接拉閘斷電。

電壓等級參數(shù)（GB12011-2020）

表格

等級高使用工頻電壓型式試驗電壓耐壓 1min 泄漏電流限值在用預(yù)防性試驗電壓

00 級	500 V	5 kV	≤3 mA	3.75 kV
0 級	1000 V	10 kV	≤4 mA	8 kV
1 級	7500 V	15 kV	≤6 mA	12 kV
2 級	17000 V	20 kV	≤8 mA	17 kV
3 級	26500 V	30 kV	≤10 mA	25 kV

七、【擊穿電壓試驗（破壞性測試）操作要點】

目標：測出絕緣層臨界擊穿電壓

1. 電極布置同上；

2. 從零持續(xù)勻速升壓（推薦 500 V/s），不保持；

3. 出現(xiàn)以下任意現(xiàn)象判定擊穿，立即記錄當前電壓為擊穿電壓：? 出現(xiàn)明顯火花、電弧、放電聲響；? 泄漏電流急劇突增、保護裝置跳閘；?電壓自發(fā)跌落無法維持；

4. 擊穿后迅速降壓斷電；拆開鞋底觀察絕緣層有無燒灼孔洞。

注意：擊穿試驗屬于破壞性試驗，測試后鞋子直接報廢，一般僅用于材料研發(fā)、型式試驗摸底，不能用于出廠抽檢。

八、判定規(guī)則

1）非破壞性耐壓試驗（出廠 / 周期檢測）合格條件

穩(wěn)壓 1 分鐘內(nèi)：

無擊穿、無閃絡(luò)、無持續(xù)電弧；

泄漏電流不超過對應(yīng)等級限值；兩項同時滿足才合格。

2）擊穿電壓判定（材料評估）

記錄擊穿電壓數(shù)值；對比技術(shù)指標，若擊穿電壓低于標準規(guī)定試驗電壓，判定絕緣層不達標。

九、安全操作紅線（高壓試驗重中之重）

1. 試驗區(qū)設(shè)置安全圍欄、警示標識，專人監(jiān)護；

2. 設(shè)備外殼、水槽必須獨立可靠接地；

3. 升壓過程人員禁止靠近試樣、高壓引線；

4. 出現(xiàn)擊穿、異常異響先降壓歸零，再靠近查看；

5. 測試結(jié)束后對樣品充分放電，防止殘余電荷觸電；

6. 潮濕環(huán)境嚴格防范沿面爬電。

十、常見失效原因（絕緣擊穿高發(fā)因素）

1. 鞋底絕緣層厚度不足、內(nèi)部氣泡、分層；

2. 長期磨損導致絕緣層變?。?/p>

3. 橡膠老化、油污溶脹，材料電阻率下降；

4. 金屬鋼釘、加強筋穿透絕緣層形成導電通道；

5. 測試時鞋幫進水，沿面漏電造成假性擊穿。

十一、補充：小樣 vs 整鞋測試區(qū)別

鞋底小樣試驗：僅反映材料本征擊穿強度，無法模擬鞋子彎折、結(jié)構(gòu)缺陷；

整鞋標準測試（GB12011 水 / 鋼珠法）：貼近真實穿著工況，具備法律效力，作為產(chǎn)品驗收依據(jù)。

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